阶段 3 · 约 12–15 岁
结构与证据
学科内部的结构；用证据说话。
互动实验室、讨论小组、开放题。
这一阶段的所有学科
语
英
物
物理
力和运动是什么关系？
- 重的东西落得更快吗？ 没有空气时，所有东西都以同样的加速度 g 下落；快慢的差别来自空气阻力，又轻又宽的东西受它影响最大。 可以玩
- 没有摩擦，小车能滑多远？ 地面越光滑，小车滑得越远；完全没有摩擦，它就永远不会停。 可以玩
- 电流会被灯泡用掉吗？ 串联电路里各处电流一样大：灯泡把能量变成光和热，并没有用掉电荷。并联时每条支路都分到电池的全部电压，各支路电流相加。 可以玩
- 透镜把像放在哪里？ 物体上一点发出的光，经过透镜又会聚到像上一点；物体靠近（仍在焦点以外），像就远离、变大；进到焦点以内，只能看到正立、放大的虚像，就像放大镜。 可以玩
- 躺在钉床上为什么不疼？ 压进去的是压强，也就是力除以面积：同样的体重分摊到一千根钉子或一块宽宽的雪鞋上，比压在一根钉子上轻一千倍。 可以玩
- 水往上托的力有多大？ 水向上的托力等于物体排开的那部分水的重量；完全没入以后，再往深处沉，托力也不变。 可以玩
- 镜子里的人站在哪里？ 平面镜的像在镜子后面，离镜子和你离镜子一样远；所以想看到全身，只要一面你身高一半的镜子，站多远都一样。 可以玩
化
化学
物质怎么变成别的物质？
- 原子只是重新组合，一个也不少 反应中原子重新组合成新分子；每种原子的个数不变，所以质量也不变。 可以玩
- 原子拼分子 每种原子能连的键数是固定的，所以只能拼出某些分子。 可以玩
- 同样的原子，不同的物质 性质来自原子怎么排列，而不是原子本身：石墨和金刚石都是纯碳。 可以玩
- pH：每差一级就是十倍 pH 每降低 1，氢离子浓度就变成 10 倍。 可以玩
- 变出新物质了吗？ 只有生成了新物质才是化学变化；熔化、沸腾、溶解后分子还是原来的分子，燃烧则造出了新分子。 可以玩
- 铁钉生锈要什么条件？ 铁要同时碰到水和氧气才会生锈；去掉其中任何一个，铁钉几乎一直亮。 可以玩
- 摩尔是个数，就像一打 1 摩尔是固定的颗粒个数 6.02 × 10²³；1 摩尔镁的质量是 1 摩尔碳的两倍，因为每个镁原子就重一倍。 可以玩
生
生物
生命是怎么组织起来的？
- 放大一片叶、一只手、一滴池水 任何生物放大到足够倍数，都能看到细胞。 可以玩
- 细胞为什么这么小？ 细胞变宽一倍，体积变 8 倍、表面只变 4 倍，太大的细胞喂不饱自己。 可以玩
- 大树的重量从哪里来？ 植物干重的大部分是光合作用从空气里的二氧化碳拿来的碳，不是从土里来的。 可以玩
- 减掉的脂肪去哪儿了？ 烧掉的脂肪大部分变成二氧化碳从嘴里呼出去，其余变成水排出。 可以玩
- 孟德尔的豌豆：为什么是 3 : 1？ 父母各随机传一份基因，所以隐藏的性状会在大约四分之一的孙代里重新出现。 可以玩
- 土豆条为什么在盐水里变软变轻？ 颗粒从不停止运动；水在细胞膜两边来回穿过，净流向是水更少、也就是更咸的那一边。 可以玩
- 心脏是两台泵 血液绕一圈要经过心脏两次：右边把它泵到肺，左边把它泵到全身；血一直是红的，含氧多时鲜红，含氧少时暗红。 可以玩
- 呼吸运动不等于细胞呼吸 呼吸运动只是把空气吸进、呼出肺；分解葡萄糖、释放能量的细胞呼吸（几乎都要用氧），在每个活细胞里日夜进行，植物也一样。 可以玩
地
历
历史
我们凭什么相信这件事？
- 它有多老？树轮和放射性碳 曾经活着的东西里的碳-14 大约每 5730 年减少一半，剩下多少就像一只钟；一年一圈的树轮用来校准这只钟。 可以玩
- 你更相信哪份材料？ 每份史料都是某人、在某时、为某个目的留下的；问清谁、何时、为什么，就知道它能说明什么、不能说明什么。 可以玩
- 丝绸之路上走的是什么？ 丝绸之路是一张路网；货物、思想、宗教和发明经过一段段商人接力传递，很少有人走完全程。 可以玩
- 你的晚饭从哪里来？ 许多「传统」饭菜靠的是 1492 年以后才在美洲和世界其他地方之间跨洋交换的作物：辣椒、土豆、番茄、玉米、红薯来自美洲，小麦、水稻、甘蔗、牛和马则去了美洲。 可以玩
- 两个人都看见了，说法却不一样 每个目击者都只在一个位置、一个时刻、带着自己的关心在看，所以诚实的人也会说法不同；几份互不相干的说法都对得上的部分，才是最站得住的证据。 可以玩